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首条ALMA光变曲线限制GRB 161219B中的再激活反向激波与喷流磁化

高能天体物理现象 2018-08-30 v1

摘要

我们给出了红移 z=0.1475z=0.1475 处GRB 161219B从射电到X射线波段的详细多波段观测,以及GRB余辉的首条ALMA光变曲线。在 8.58.5 天之前的厘米波和毫米波波段观测需要超出余辉前向激波(FS)所产生辐射的额外辐射。这些数据与由能量注入FS所产生的再激活反向激波(RS)的辐射一致,其信号也存在于X射线和光学光变曲线中。我们推断出一个恒定密度的暴周环境,其密度极低,n03×104n_0\approx 3\times10^{-4} cm3^{-3},并表明这是迄今所有强RS探测的一个特征。VLA观测表现出出乎意料的在 \sim 分钟时间尺度上的快速变化,表明存在强星际闪烁。X射线、ALMA和VLA观测共同限制了喷流中断时间 tjet32t_{\rm jet}\approx32 天,得出宽的喷流张开角 θjet13\theta_{\rm jet}\approx13^{\circ},意味着束流修正后的 γ\gamma 射线和动能分别为 Eγ4.9×1048E_{\gamma}\approx4.9\times10^{48} erg 和 EK1.3×1050E_{\rm K}\approx1.3\times10^{50} erg。通过比较RS和FS辐射,我们表明抛射物仅被弱磁化,相对磁化度 RB1R_{\rm B}\approx1,相较于FS。这些跨越光学到射电波段对再激活RS的直接多频率测量,凸显了射电和毫米波数据在探测GRB喷流的产生与性质方面的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.09476,
  title  = {First ALMA Light Curve Constrains Refreshed Reverse Shocks and Jet Magnetization in GRB 161219B},
  author = {Tanmoy Laskar and Kate D. Alexander and Edo Berger and Cristiano Guidorzi and Raffaella Margutti and Wen-fai Fong and Charles D. Kilpatrick and Peter Milne and Maria R. Drout and C. G. Mundell and Shiho Kobayashi and Ragnhild Lunnan and Rodolfo Barniol Duran and Karl M. Menten and Kunihito Ioka and Peter K. G. Williams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.09476},
  year   = {2018}
}

备注

23 pages, 17 figures, 9 tables. Published in ApJ